Kỳ thi chọn học sinh giỏi quốc gia THPT năm 2013 môn Hóa học - Ngày thứ hai

Trang 1/3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT NĂM 2013

Môn: HOÁ HỌC Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Ngày thi thứ hai: 12/01/2013 (Đề thi có 03 trang, gồm 06 câu)

Câu 1. (2,5 điểm) 1. Cho dãy hợp chất sau:

O OH O O O O O O O A B C D E G OH

a) Hãy chỉ rõ các đặc điểm cấu trúc cho thấy A là hợp chất thơm. So sánh khả năng phản ứng thế electrophin của A với benzen và cho biết vị trí phản ứng ưu tiên ở A. Giải thích. b) So sánh (có giải thích) momen lưỡng cực của A, B và C về độ lớn. c) So sánh (có giải thích) nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của dãy hợp chất trên. 2. So sánh (có giải thích) tính bazơ của hai hợp chất X và Y dưới đây:

NH2

X: H2N N Y: N

3. Hãy cho biết hợp chất dưới đây có bao nhiêu đồng phân lập thể và biểu diễn cấu trúc không gian của các đồng phân lập thể đó.

Câu 2. (3,5 điểm) 1. Hợp chất X tạo bởi ba nguyên tố hóa học và có khối lượng mol bằng 282 gam, trong đó oxi chiếm 17,02% về khối lượng. Đốt cháy hoàn toàn X thu được số mol CO2 gấp đôi số mol H2O. Cho X tác dụng với lượng dư nhôm isopropylat trong ancol isopropylic thu được hợp chất Y có khối lượng mol bằng 288 gam. Ozon phân khử hóa hoặc ozon phân oxi hóa X, cùng thu được một hợp chất Z duy nhất có khối lượng mol bằng 314 gam. Khử Z bằng NaBH4, sau đó cho sản phẩm tạo thành tác dụng với NaIO4 tạo ra một hỗn hợp gồm o-C6H4(CHO)2 và OHC-(CH2)5-CH(OH)- (CH2)2-CHO. Mặt khác, khi xử lý X bằng NaNH2/DMF (N,N-đimetylfomamit, (CH3)2NCHO) thì thu được hợp chất X1 (C18H18O3). Cho X1 tác dụng với H2/Pd, sau đó đun nóng sản phẩm tạo thành với H2SO4 (đặc) tạo ra hợp chất P (C18H20O). Hãy lập luận để xác định công thức cấu tạo của X, Y, Z, X1 và P.

(Cho: H= 1; C= 12; O= 16). 2. Thêm từ từ dung dịch A (metyl t-butyl xeton) vào isobutyl magie bromua. Phản ứng kèm theo sự thoát khí B, biết rằng khi ozon phân B thì thu được axeton và một khí khác. Sau khi thủy phân hỗn hợp phản ứng, tách chiết và chưng cất phân đoạn thì thu được hai ancol C (C10H22O), D (C6H14O) và một xetoancol E (C12H24O2). a) Viết sơ đồ phản ứng điều chế A từ axeton. b) Xác định công thức cấu tạo và giải thích quá trình hình thành các chất B, C, D và E.

DeThi.edu.vn

Trang 2/3

o

Câu 3. (6,5 điểm) 1. Hoàn thành các sơ đồ phản ứng dưới đây:

O a) to Zn(Hg) OHC CHO + CH3NH2 + HOOC COOH A (C8H13NO) HCl() B

1) CH3I dfl

2) Ag2O, H2O, to

1) CH3I dfl D1 E1 2) Ag2O, H2O, t

1) CH3I dfl D2 2) Ag O, H O, to E2

1) O3 2) H2O2

1) O3

2) H O

axit glutaric + axit oxalic

axit malonic + axit sucxinic

2 2 2 2 Hãy giải thích sự hình thành hợp chất A trong sơ đồ trên bằng cơ chế phản ứng.

b)

H3COOC O

O

COOCH3

dd HCl

CH3COOH

A (C13H14O6)

HgO, Br2, CCl4

to B (C11H12Br2O2)

1) KOH, H2O

2) HCl

C (C11H14O4)

HgO, Br2, CCl4

to D (C9H12Br2)

2. Giả thiết có đủ các hóa chất và điều kiện phản ứng cần thiết, hãy tổng hợp: a) Hợp chất X từ đietyl malonat. b) Hợp chất Y từ furan.

N O

X: Y: O O

O

3. Bằng cơ chế phản ứng, giải thích sự hình thành sản phẩm trong các sơ đồ chuyển hóa sau:

a)

O 1)

2)

N , H H

O

O

1) CH3I N 2) NaOH

3) H

b) HO O

H

Câu 4. (2,0 điểm)

Khi cho hợp chất A (C7H12O6) tác dụng với axit periođic (HIO4.2H2O) dư, thu được hợp chất B từ hỗn hợp sản phẩm. Thủy phân B với xúc tác axit, thu được glioxal (OHC-CHO) và axit D- glyxeric (D-HOCH2CH(OH)COOH). Metyl hóa A bằng (CH3)2SO4 dư, xúc tác kiềm, thu được hợp chất C. Cho C tác dụng với ozon rồi chế hóa sản phẩm bằng kẽm kim loại trong dung dịch axit clohiđric, thu được metyl (S)-2-metoxi-3-oxopropanoat và metyl (R)-2-hiđroxi-3- metoxipropanoat.

Hãy xác định cấu trúc của A, B và C, biết rằng trong phân tử A một nửa số nguyên tử cacbon bất đối có cấu hình R. Câu 5. (1,5 điểm) 1. Từ đietyl malonat và các hóa chất cần thiết khác, hãy trình bày một phương pháp thích hợp để điều chế methionin (CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH). 2. Từ glyxin và alanin, hãy đề xuất một sơ đồ tổng hợp có định hướng đipeptit Ala-Gly với hiệu suất cao, giả thiết có đủ các hóa chất và điều kiện phản …